環(huán)境工程中的高壓輸變電工程電磁輻射風(fēng)險(xiǎn)及其策略

周淑娟 軒萱

摘 要：隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進(jìn)，使得國(guó)民用電量不斷增大。因此高壓輸電線、變電站等設(shè)施不斷增多，由高壓輸變電設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射越來(lái)越多，對(duì)人體和用電設(shè)備產(chǎn)生了一定的影響。為了更好的對(duì)高壓輸變電工程電磁輻射污染進(jìn)行有效防護(hù)，本文闡述了環(huán)境工程中高壓輸變電工程電磁輻射污染的主要原因，對(duì)環(huán)境工程中高壓輸變電工程電磁輻射的風(fēng)險(xiǎn)及其防控策略進(jìn)行了探討分析，對(duì)正確認(rèn)識(shí)高壓輸變電工程電磁輻射問(wèn)題以及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)保協(xié)調(diào)發(fā)展有一定在幫助作用。

關(guān)鍵詞：電磁輻射；環(huán)境工程；高壓輸變電工程；污染原因；風(fēng)險(xiǎn)；防控策略；

電磁輻射主要是指以電磁波形式通過(guò)空間傳播的能量流，其是一種復(fù)合的電磁波，以相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化而傳遞能量。根據(jù)發(fā)射源的不同，電磁輻射可分為天然電磁輻射和人為電磁輻射兩類，人為電磁輻射是造成電磁輻射污染的主要因素。人為電磁輻射污染源具有種類分布多、應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)。基于此，以下就環(huán)境工程中高壓輸變電工程電磁輻射的風(fēng)險(xiǎn)及其防控策略進(jìn)行探討。

一、環(huán)境工程中高壓輸變電工程電磁輻射污染的主要原因分析

環(huán)境工程中高壓輸變電工程電磁輻射污染的原因主要有：（1）高壓輸電線路的原因。除了高壓變電所外，高壓輸電線路是產(chǎn)生電磁輻射的又一元兇。高壓輸電線路荷載高壓電流，電流流徑導(dǎo)線后就會(huì)在高壓線與地面之間產(chǎn)生靜電感應(yīng)，形成一個(gè)電磁場(chǎng)，電磁場(chǎng)發(fā)射出來(lái)的電磁污染直接作用在地面與導(dǎo)線之間的包括人在內(nèi)的任何物體，這種輻射污染隨著導(dǎo)線距地距離的遠(yuǎn)近而變化，導(dǎo)線距地越近，電磁輻射越強(qiáng)，導(dǎo)線距地越遠(yuǎn)，電磁輻射越小。（2）高壓變電所的原因。隨著高壓輸變電設(shè)施在城市中的增多，越來(lái)越多的高壓變電站成為電磁輻射污染的源頭之一。為了滿足用電需求，高壓變電站內(nèi)必須配備高壓設(shè)備，而高壓設(shè)備在進(jìn)行輸變電時(shí)，縱橫交錯(cuò)的高壓導(dǎo)線在帶電狀態(tài)下，就會(huì)形成一個(gè)電磁場(chǎng)，發(fā)出電磁波，形成電磁污染。因此，變電所運(yùn)行設(shè)備周圍存在一定的電磁場(chǎng)，是高壓輸變電工程電磁輻射污染產(chǎn)生的原因之一。（3）輸變電設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射量微小。雖然高壓輸變電產(chǎn)生電磁污染，但這種污染并非輸變電設(shè)備產(chǎn)生的，而是帶電導(dǎo)線形成的靜電磁場(chǎng)產(chǎn)生的，由于輸變電設(shè)備輸送的是50Hz頻率的電流，產(chǎn)生的電磁能量太小，不會(huì)對(duì)人或用電設(shè)備造成危害，因此，輸變電設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射常常被忽略不計(jì)，因此，在高壓輸變電工程電磁輻射污染的產(chǎn)生的原因中可以去除輸變電設(shè)備的因素。

二、環(huán)境工程中高壓輸變電工程電磁輻射風(fēng)險(xiǎn)的分析

環(huán)境工程中高壓輸變電工程電磁輻射污染對(duì)人和用電設(shè)備產(chǎn)生一定的危害主要表現(xiàn)為：（1）對(duì)用電設(shè)備影響的風(fēng)險(xiǎn)。電磁輻射對(duì)用電設(shè)備的影響非常大，包括醫(yī)療設(shè)備、辦公設(shè)備、日常生活設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等等。在電磁輻射的作用下，導(dǎo)致用電設(shè)備的燒毀、接觸不良、出現(xiàn)波狀振動(dòng)、色斑、計(jì)算機(jī)重啟、醫(yī)療設(shè)備啟動(dòng)無(wú)效。（2）對(duì)人體影響的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)輻射場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)一定限值后，較長(zhǎng)時(shí)間的作用可導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等機(jī)能障礙。由此可見，高壓輸變電產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)人的身體有一定的損傷，使人的機(jī)能加速老化，容易產(chǎn)生心腦血管疾病。另外，在電磁輻射污染下，人體的某部位細(xì)胞基因可能發(fā)生突變，這種突變可能導(dǎo)致精神問(wèn)題、腫瘤問(wèn)題的不斷發(fā)生，使人們的健康生活受損。（3）對(duì)通信線路及無(wú)線電影響的風(fēng)險(xiǎn)。高壓輸變電工程電磁輻射能夠?qū)νㄐ啪€路和無(wú)線電波產(chǎn)生干擾，降低通信線路和無(wú)線電數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，破壞數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性，給用戶帶來(lái)不便。

三、環(huán)境工程中高壓輸變電工程電磁輻射風(fēng)險(xiǎn)的防控策略

環(huán)境工程中高壓輸變電工程電磁輻射風(fēng)險(xiǎn)防控策略有很多，如屏蔽、濾波、接地、布線、輻射吸收等，都可最大限度地減少污染，以下就主要防控策略進(jìn)行分析，具體表現(xiàn)為：

1、電磁輻射風(fēng)險(xiǎn)源防控。高壓輸變電工程的輸電線路可以通過(guò)控制高壓輸電線路下的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度值，可有效地防止靜電感應(yīng)的產(chǎn)生。根據(jù)輸電線路跨越農(nóng)田、公路、航道和民房等不同情況，可采取優(yōu)化輸電線路電壓等級(jí)、增大導(dǎo)線對(duì)地距離、采用三角排列、減少相間距離、減小分裂導(dǎo)線根數(shù)、采用雙回路線路逆相序排列、提高導(dǎo)線光潔度等一系列策略降低輸電線路下的空間場(chǎng)強(qiáng)及輸電線的靜電效應(yīng)影響。例如：增大導(dǎo)線對(duì)地高度，初始時(shí)可顯著減小場(chǎng)強(qiáng)；減小導(dǎo)線相間水平距離對(duì)減少地面附近一些場(chǎng)強(qiáng)較為有利；導(dǎo)線呈三角形排列比水平排列對(duì)減少地面附近場(chǎng)強(qiáng)更有利；對(duì)同塔雙回或多回路線路，穿越城鎮(zhèn)居民區(qū)時(shí)，應(yīng)盡量采用逆相序排列，以達(dá)到有效減小路線下方電場(chǎng)的目的；在高壓輸電線路下方同桿增設(shè)低壓線路，并且高、底壓線路采用不同的相序設(shè)置，不但能降低場(chǎng)強(qiáng)，同時(shí)可以大大提高走廊的利用率，節(jié)約土地資源，這在人口密集區(qū)是一種優(yōu)化的線路布置方式，是一項(xiàng)有價(jià)值的研究課題；高壓輸電線路下，表面積很大的金屬物必須良好地接地，否則會(huì)對(duì)人產(chǎn)生電擊。對(duì)于變電站可采取以下策略減緩電磁輻射：（1）對(duì)于電磁污染較嚴(yán)重的電抗器，可采用干式鐵芯電抗器代替，同時(shí)在電抗室用非導(dǎo)磁材料加以屏蔽。干式鐵芯電抗器不易燃，不漏油，體積小（占地面積僅是相同容量的空心電抗器的30%～50%），便于維護(hù)，有鐵芯結(jié)構(gòu)，漏磁小，對(duì)周圍環(huán)境的電磁污染小，適合于城市變電站。（2）各電壓等級(jí)的配電裝置應(yīng)盡量采用開光柜及封閉式母線等，同時(shí)利用金屬罩的屏蔽作用降低電磁場(chǎng)強(qiáng)度。應(yīng)采取策略減少變電站電氣設(shè)備的放電，如使用設(shè)計(jì)合理的絕緣子，控制絕緣子表面放電；減少因接觸不良而產(chǎn)生的火花放電；避免尖角和凸出物等引起火花放電產(chǎn)生高頻電場(chǎng)等。對(duì)裸露的電氣設(shè)備同樣應(yīng)采取有效的屏蔽策略。（3）變電站建筑物設(shè)計(jì)中采取適當(dāng)?shù)钠帘尾呗裕⒈ＷC電氣設(shè)備房間墻壁的厚度。

2、傳播途徑防控。可通過(guò)屏蔽線或屏蔽網(wǎng)等屏蔽辦法減小地面場(chǎng)強(qiáng)。屏蔽工頻磁場(chǎng)要比屏蔽工頻電場(chǎng)困難。常用金屬網(wǎng)和金屬板進(jìn)行靜電屏蔽和交變電磁場(chǎng)屏蔽。同時(shí)還可利用建筑物及其內(nèi)部所用材料的電磁場(chǎng)屏蔽作用減小地面場(chǎng)強(qiáng)。同時(shí)，可在高壓輸電線路經(jīng)過(guò)區(qū)域建立線路保護(hù)區(qū)。線路保護(hù)區(qū)的設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

3、接受體防控。可采取遠(yuǎn)離策略，如建議輸電線路、變電站250～300m規(guī)定范圍內(nèi)不建住宅和人群密集的活動(dòng)場(chǎng)所，在個(gè)人保護(hù)上為減少電磁場(chǎng)對(duì)人體的影響，居民應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離電池場(chǎng)污染源區(qū)，在高強(qiáng)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)活動(dòng)的維護(hù)人員可穿抗電輻射服裝等。

4、加強(qiáng)綠化進(jìn)行防控。綠化作為電磁輻射防護(hù)手段的作用也是不可低估的，高大樹木、茂密的花叢等植物，對(duì)電磁輻射能量有較好的吸收作用。有人估計(jì)，在工業(yè)電磁輻射區(qū)域與居民區(qū)，電磁波通過(guò)樹木帶后，電磁強(qiáng)度將大幅度衰減。因此從防止電磁輻射污染的角度出發(fā)，應(yīng)提倡植樹造林、綠化環(huán)境。營(yíng)造美麗而自然的吸收屏障，以達(dá)到有效地防止電磁輻射污染的作用。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，使得高壓輸變電工程建設(shè)越來(lái)越多，輸電線路與居民區(qū)之間的距離也越來(lái)越近，其電磁輻射污染對(duì)人體和其它設(shè)備產(chǎn)生了不良影響，因此分析高壓輸變電工程電磁輻射產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，為有效防控電磁輻射具有重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]于順娣，崔永峰.電磁輻射污染的環(huán)境影響評(píng)價(jià)與監(jiān)督管理[J].科技視界，2013（36）

[2]吳喜冰等.輸變電工程電磁輻射對(duì)環(huán)境的影響分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2017（03）

[3]戴海炎等.高壓輸變電工程與電磁輻射環(huán)境保護(hù)[J].中小企業(yè)管理與科技，2016（03）

[4]方銘等.高壓輸變電工程的電磁輻射及防護(hù)[J].低碳世界，2017（10）